К жене отношение Петра, и прежде враждебное, теперь перешло в ненависть. Екатерина одна мешала ему жить. При ней он не мог жениться на Воронцовой; в Екатерине мерещился ему иногда и политический враг, каждую минуту он чувствовал, что она осуждает его, хотел обуздать ее, но на это не хватало уменья, да и Екатерина вела себя так, что не было предлога придраться к ней. Однако чем дальше, тем решительнее становился Петр по отношению к Екатерине. Он однажды оскорбил ее при всех на торжественном обеде: Екатерина не встала во время тоста в честь императорской фамилии и на вопрос Петра объяснила, что не встала потому, что сама принадлежит к этой фамилии. За этот ответ Петр громко обозвал ее бранным словом и грозил ей арестом. Не стесняясь в отношении Екатерины ничем, Петр прямо показывал, что желает избавиться от жены: то начинал говорить, что заточит жену в монастырь, что разведется с нею; то намерен был заключить ее в Шлиссельбург. Однажды он отдал даже приказ арестовать ее, но отменил его по настоянию своего дяди. Екатерина знала, что рано или поздно она погибнет от мужа, если он останется во власти. Знали это и в обществе, а в обществе Екатерину любили, и ее горе было одною из причин дурного отношения общества к Петру.
Так деятельность и личность Петра вызывали народное негодование. По свидетельству современников, ропот на него был всенародным, все, кроме десятка царедворцев, желали перемены на престоле и говорили об этом открыто, «отваживались публично и безо всякого опасения говорить и судить и рядить все дела и поступки государевы». Ропот поэтому был известен и при дворе Петра и даже дошел до Фридриха. Петра предостерегали и дома, и из-за границы. Фридрих советовал ему скорее короноваться и быть осторожным. Но Петр ко всему этому относился легкомысленно, хотя он и следил за И. Шуваловым, хотя и вспомнил, что жив император Иоанн Антонович, но не принимал серьезных мер общего характера.
Это и повело к развитию заговора, который созрел, по обычаю XVIII века, при дворе и в гвардии. Руководил им не Шувалов, и направлялся он не в пользу императора Иоанна, а в пользу Екатерины. О существовании заговора знали самые высокопоставленные лица при Петре (генерал-прокурор Глебов, дипломат и начальник полиции Корф, Кирилл Разумовский, дипломат Н.И. Панин и другие), они не предавали заговорщиков, хотя и не приставали к ним прямо.
Можно думать, что эти высокопоставленные лица имели свой план переворота и, мечтая о воцарении Павла Петровича, оставляли его матери Екатерине Алексеевне лишь опеку и регентство до его совершеннолетия. С движением гвардейской молодежи придворные люди не имели видимых связей и на прямое обращение к ним офицерства не отвечали откровенностью. О Панине рассказывают, что он однажды прямо прогнал от себя молодежь, начав тушить свечи, когда разговор о делах стал приобретать неудобный по откровенности характер. Однако в минуту переворота, начатого молодежью, вельможи прямо стали на сторону Екатерины и подготовили ей быстрый и решительный успех. Они умели следить за развитием заговора через таких лиц, какова была, например, Екатерина Романовна Дашкова, рожденная Воронцова. По мужу принадлежа к кругу гвардейского офицерства, по отцовской семье она была близка к кругу вельмож и служила связью между обоими кругами заговорщиков.
Младший круг заговорщиков группировался вокруг семьи Орловых. Из нескольких братьев особенно известны были два: Алексей Орлов (старший), знаменитый своею физическою силою, был казначеем гвардейской артиллерии и вел крупную игру, под предлогом которой и собирал вокруг себя гвардейскую молодежь. Другой – Григорий Орлов – был лично близок к Екатерине и передавал заговорщикам ее внушения. Умышленно раздувая свою славу кутил и дебоширов, Орловы умели маскировать и свою роль организаторов, и участие в интриге Екатерины. Между тем вряд ли можно сомневаться, что за спиною как вельмож, так и гвардейства стояла сама Екатерина, распоряжаясь всеми пружинами рискованного дела, но оставаясь совсем в тени не только от посторонних взглядов, но и от глаз самих участников заговора. Кроме Орловых, в гвардии, в роли главных руководителей, стояли преображенцы Пассек и Бредихин и измайловцы Рославлевы и Ласунский. Эти лица подготовляли гвардейских солдат к перевороту и ручались за то, что Екатерина может располагать десятью тысячами солдат.
Беспорядочной жизнью и кутежами заговорщики отводили от себя всякие подозрения, но брожение среди солдат не могло долго быть скрытым. Летом 1762 года Петр держал себя так, что Екатерина должна была со дня на день ждать погибели, и поэтому заговорщики готовы были действовать, но не решались начать сами. Приближалось время именин Петра, и этот день Петр, живший в Ораниенбауме, желал провести у Екатерины в Петергофе. Ждали, что 29 июня он и решит участь своей жены. Между тем 27 июня болтливый солдат, слышавший, что Екатерина в опасности, выдал тайну заговора постороннему офицеру. Это повело к аресту Пассека; боясь открытия всего заговора, заговорщики решились действовать немедля и 28 июня удачно совершили переворот. Вот как он произошел.